JP2009010623A - Oscillator circuit and method of generating pulse signal - Google Patents

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Toyokazu Katsumi
豊和 勝見
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillator circuit which can only change the frequency while fixing the pulse width. <P>SOLUTION: The oscillator circuit 100 generates a pulse signal Sout. A charging and discharging circuit 10 is switched over between a state of charging a capacitor C1 and a state of discharging the capacitor C1. First to third comparators 20-24 compare a capacitor voltage V1 with first to third voltages VH-VM, respectively, and generate first to third signals S1-S3, respectively, according to the comparison results. A controlling portion 32 switches the charging and discharging circuit 10 to a discharging state according to the first signal S1 while switching it to a charging state according to the second signal S2. A pulse generating portion 34 generates the pulse signal Sout which is changed over between a low level and a high level based on either one of the first and second signals S1 and S2 and the third signal S3 in a charging state. The charging and discharging circuit 10 is so configured as to adjust a discharging current I2 while fixing a charging current I1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、パルス信号を生成する発振回路に関する。   The present invention relates to an oscillation circuit that generates a pulse signal.

半導体集積回路において、回路ブロック間の動作を同期するためのクロック信号として、パルス信号が利用される。また、スイッチングレギュレータやチャージポンプ回路などの電源装置では、スイッチング素子のオン、オフを切り換えるためにパルス信号が利用される。   In a semiconductor integrated circuit, a pulse signal is used as a clock signal for synchronizing operations between circuit blocks. Further, in a power supply device such as a switching regulator or a charge pump circuit, a pulse signal is used to switch the switching element on and off.

特許文献１には、キャパシタに対する充電と放電を交互に繰り返すことにより三角波形信号を生成し、この三角波形信号を所定のレベルでスライスすることにより、その交点にもとづいてパルス信号を生成する発振回路が開示される。
特開平１−２４３７０７号公報 Patent Document 1 discloses an oscillation circuit that generates a triangular waveform signal by alternately charging and discharging a capacitor, and slicing the triangular waveform signal at a predetermined level to generate a pulse signal based on the intersection. Is disclosed.
JP-A-1-243707

本発明はかかる状況においてなされたものであり、その包括的な目的は、パルス幅を固定しつつ、周波数のみが可変である発振回路の提供にある。   The present invention has been made in such a situation, and a comprehensive object thereof is to provide an oscillation circuit in which only the frequency is variable while the pulse width is fixed.

本発明のある態様の発振回路は、キャパシタと、キャパシタを充電する充電状態とキャパシタを放電する放電状態が切り換えられる充放電回路と、キャパシタの電圧を第１電圧と比較し、比較結果に応じた第１信号を生成する第１比較器と、キャパシタの電圧を第１電圧より低い第２電圧と比較し、比較結果に応じた第２信号を生成する第２比較器と、キャパシタの電圧を第１、第２電圧の間の第３電圧と比較し、比較結果に応じた第３信号を生成する第３比較器と、第１、第２信号を受け、第１信号に応じて充放電回路を放電状態に切り換え、第２信号に応じて充放電回路を充電状態に切り換える制御部と、第１、第２信号のいずれか一方と、充電状態の第３信号とにもとづいて、ハイレベルとローレベルが切り替わるパルス信号を生成するパルス生成部と、を備える。充放電回路は、充電電流を固定したままで放電電流を調節可能に構成される。   An oscillation circuit according to an aspect of the present invention includes a capacitor, a charge / discharge circuit that switches between a charge state for charging the capacitor and a discharge state for discharging the capacitor, and compares the voltage of the capacitor with the first voltage, and according to the comparison result A first comparator for generating a first signal, a second comparator for comparing the voltage of the capacitor with a second voltage lower than the first voltage, and generating a second signal according to the comparison result, and the voltage of the capacitor A third comparator that generates a third signal according to the comparison result, and a charge / discharge circuit that receives the first and second signals and compares the third voltage between the first and second voltages; Based on the control unit that switches the charging / discharging circuit to the charging state in accordance with the second signal, one of the first and second signals, and the third signal in the charging state. Generates a pulse signal that switches low level Comprising a pulse generating unit. The charge / discharge circuit is configured to be able to adjust the discharge current while fixing the charge current.

別の態様において、パルス生成部は、第１、第２信号のいずれか一方と、放電状態の第３信号とにもとづいて、ハイレベルとローレベルが切り替わるパルス信号を生成してもよい。このとき充放電回路は、放電電流を固定したままで充電電流を調節可能に構成される。   In another aspect, the pulse generator may generate a pulse signal that switches between a high level and a low level based on one of the first and second signals and the third signal in the discharged state. At this time, the charge / discharge circuit is configured such that the charge current can be adjusted while the discharge current is fixed.

これらの態様では、第１電圧をピーク、第２電圧をボトムとする三角波信号が生成される。充電電流または放電電流のいずれか一方を調節することにより、三角波信号の上昇スロープの傾きまたは低下スロープの傾きのみが調節されて、周期時間、すなわち周波数を変化させることができる。このとき、充電電流または放電電流のいずれか一方を調節し、他方を固定しておくことにより、パルス信号を生成するためのスロープの傾きを一定とできるため、パルス幅を固定することができる。   In these aspects, a triangular wave signal having the first voltage as a peak and the second voltage as a bottom is generated. By adjusting either the charging current or the discharging current, only the slope of the rising slope or the slope of the falling slope of the triangular wave signal is adjusted, and the period time, that is, the frequency can be changed. At this time, by adjusting either the charging current or the discharging current and fixing the other, the slope of the slope for generating the pulse signal can be made constant, so that the pulse width can be fixed.

ある態様の発振回路は、周波数を設定する信号を受け、調節可能な放電電流または充電電流を、設定された周波数に応じた電流値に設定する周波数設定部をさらに備えてもよい。   The oscillation circuit of an aspect may further include a frequency setting unit that receives a signal for setting a frequency and sets an adjustable discharge current or charging current to a current value corresponding to the set frequency.

この態様によると、パルス幅を固定しながら任意に周波数を変化させることができるため、パルス周波数変調（ＰＦＭ）、パルス密度変調（ＰＤＭ）などに好適に利用できる。   According to this aspect, since the frequency can be arbitrarily changed while fixing the pulse width, it can be suitably used for pulse frequency modulation (PFM), pulse density modulation (PDM), and the like.

本発明のさらに別の態様は、パルス信号の生成方法に関する。この方法は、キャパシタの充放電を繰り返すことにより三角波信号を生成するステップと、三角波信号の上りスロープまたは下りスロープのいずれか一方の途中に設定される２つのスライスレベルと、三角波信号との電圧レベルを比較するステップと、三角波信号の電圧レベルが、第１のスライスレベルに達してから第２のスライスレベルに達するまでの間、所定レベルとなるパルス信号を生成するステップと、キャパシタに対する充電電流または放電電流のいずれか変化させて、２つのスライスレベルが設定されない残りのスロープの傾きを変化させるステップと、を備える。
２つのスライスレベルの一方は、三角波信号のピーク電圧またはボトム電圧を設定するしきい値電圧であってもよい。 Yet another embodiment of the present invention relates to a method for generating a pulse signal. This method includes a step of generating a triangular wave signal by repeatedly charging and discharging a capacitor, two slice levels set in the middle of either the up slope or the down slope of the triangular wave signal, and the voltage level of the triangular wave signal Comparing a voltage level of the triangular wave signal from the first slice level to the second slice level, and generating a pulse signal having a predetermined level; Changing any of the discharge currents to change the slope of the remaining slope where the two slice levels are not set.
One of the two slice levels may be a threshold voltage that sets a peak voltage or a bottom voltage of the triangular wave signal.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation obtained by converting the expression of the present invention between methods, apparatuses, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、パルス幅を固定しつつ、周波数のみを可変なパルス信号を生成できる。   According to the present invention, it is possible to generate a pulse signal whose frequency is variable while fixing the pulse width.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図１は、本発明の実施の形態に係る発振回路１００の構成を示す回路図である。発振回路１００は、キャパシタＣ１、充放電回路１０、第１比較器２０、第２比較器２２、第３比較器２４、ロジック部３０、周波数設定部４０を備える。発振回路１００は、キャパシタＣ１に対する充放電を繰り返すことにより、三角波信号Ｖ１を生成する。さらに、三角波信号Ｖ１を所定のスライスレベルと比較することにより、パルス信号Ｓｏｕｔを生成する。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an oscillation circuit 100 according to an embodiment of the present invention. The oscillation circuit 100 includes a capacitor C1, a charge / discharge circuit 10, a first comparator 20, a second comparator 22, a third comparator 24, a logic unit 30, and a frequency setting unit 40. The oscillation circuit 100 generates the triangular wave signal V1 by repeatedly charging and discharging the capacitor C1. Further, the pulse signal Sout is generated by comparing the triangular wave signal V1 with a predetermined slice level.

キャパシタＣ１は一端が接地され、その電位が固定されている。充放電回路１０は、キャパシタＣ１を充電する充電状態φ１と、放電する放電状態φ２が交互に切り換えられる。キャパシタＣ１が充電電流Ｉ１によって充電されると、キャパシタＣ１の他端の電圧Ｖ１が時間とともに上昇し、反対に放電電流Ｉ２によって放電されると、その電圧Ｖ１が時間とともに下降する。この充電状態φ１と放電状態φ２の繰り返しにより、キャパシタＣ１の電圧（以下、キャパシタ電圧Ｖ１という）は三角波となる。   One end of the capacitor C1 is grounded and its potential is fixed. The charging / discharging circuit 10 is alternately switched between a charging state φ1 for charging the capacitor C1 and a discharging state φ2 for discharging. When the capacitor C1 is charged with the charging current I1, the voltage V1 at the other end of the capacitor C1 increases with time, and conversely, when the capacitor C1 is discharged with the discharge current I2, the voltage V1 decreases with time. By repeating the charging state φ1 and the discharging state φ2, the voltage of the capacitor C1 (hereinafter referred to as the capacitor voltage V1) becomes a triangular wave.

充放電回路１０は、第１電流源１２、第２電流源１４、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２を含む。第１電流源１２は充電電流Ｉ１を生成し、第２電流源１４は放電電流Ｉ２を生成する。第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２はそれぞれ、充電電流Ｉ１、放電電流Ｉ２の経路上に設けられる。第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２のオン、オフ状態は、後述する制御信号Ｓｃ、Ｓｄによって切り換えられる。第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２は、排他的に交互にオン、オフが制御される。   The charge / discharge circuit 10 includes a first current source 12, a second current source 14, a first switch SW1, and a second switch SW2. The first current source 12 generates a charging current I1, and the second current source 14 generates a discharging current I2. The first switch SW1 and the second switch SW2 are provided on the paths of the charging current I1 and the discharging current I2, respectively. The on / off states of the first switch SW1 and the second switch SW2 are switched by control signals Sc and Sd described later. The first switch SW1 and the second switch SW2 are exclusively and alternately controlled on and off.

第１比較器２０は、キャパシタ電圧Ｖ１を第１電圧（以下、ピーク電圧ＶＨという）と比較し、比較結果に応じた第１信号Ｓ１を生成する。第１信号Ｓ１はキャパシタ電圧Ｖ１がピーク電圧ＶＨまで上昇したことを示す信号である。第２比較器２２は、キャパシタ電圧Ｖ１をピーク電圧ＶＨより低い第２電圧（以下、ボトム電圧ＶＬという）と比較し、比較結果に応じた第２信号Ｓ２を生成する。第２信号Ｓ２はキャパシタ電圧Ｖ１がボトム電圧ＶＬまで低下したことを示す信号である。第３比較器２４は、キャパシタ電圧Ｖ１をピーク電圧ＶＨ、ボトム電圧ＶＬの間の、第３電圧（スライス電圧ＶＭという）と比較し、比較結果に応じた第３信号Ｓ３を生成する。   The first comparator 20 compares the capacitor voltage V1 with a first voltage (hereinafter referred to as a peak voltage VH), and generates a first signal S1 corresponding to the comparison result. The first signal S1 is a signal indicating that the capacitor voltage V1 has increased to the peak voltage VH. The second comparator 22 compares the capacitor voltage V1 with a second voltage lower than the peak voltage VH (hereinafter referred to as a bottom voltage VL), and generates a second signal S2 corresponding to the comparison result. The second signal S2 is a signal indicating that the capacitor voltage V1 has decreased to the bottom voltage VL. The third comparator 24 compares the capacitor voltage V1 with a third voltage (referred to as a slice voltage VM) between the peak voltage VH and the bottom voltage VL, and generates a third signal S3 corresponding to the comparison result.

ロジック部３０は、第１信号Ｓ１〜第３信号Ｓ３を受ける。ロジック部３０は、第１信号Ｓ１〜第３信号Ｓ３にもとづいて、充放電回路１０の充放電状態を切り換えるとともに、所定のパルス幅を有するパルス信号Ｓｏｕｔを出力する。   The logic unit 30 receives the first signal S1 to the third signal S3. The logic unit 30 switches the charge / discharge state of the charge / discharge circuit 10 based on the first signal S1 to the third signal S3, and outputs a pulse signal Sout having a predetermined pulse width.

ロジック部３０は、制御部３２、パルス生成部３４を含む。制御部３２には、第１信号Ｓ１、第２信号Ｓ２が入力される。制御部３２は、第１信号Ｓ１によってキャパシタ電圧Ｖ１がピーク電圧ＶＨに達したことを検出すると、制御信号Ｓｃによって第１スイッチＳＷ１をオフし、制御信号Ｓｄにより第２スイッチＳＷ２をオンする。その結果、充放電回路１０が放電状態φ２に設定される。反対に制御部３２は、第２信号Ｓ２によってキャパシタ電圧Ｖ１がボトム電圧ＶＬまで低下したことを検出すると、制御信号Ｓｃによって第１スイッチＳＷ１をオンし、制御信号Ｓｄにより第２スイッチＳＷ２をオフする。その結果、充放電回路１０が充電状態φ１に設定される。その結果、キャパシタ電圧Ｖ１はピーク電圧ＶＨとボトム電圧ＶＬを頂点に有する三角波信号となる。   The logic unit 30 includes a control unit 32 and a pulse generation unit 34. The control unit 32 receives the first signal S1 and the second signal S2. When the controller 32 detects that the capacitor voltage V1 has reached the peak voltage VH by the first signal S1, the controller 32 turns off the first switch SW1 by the control signal Sc and turns on the second switch SW2 by the control signal Sd. As a result, the charge / discharge circuit 10 is set to the discharge state φ2. Conversely, when the control unit 32 detects that the capacitor voltage V1 has decreased to the bottom voltage VL by the second signal S2, the control unit Sc turns on the first switch SW1 and turns off the second switch SW2 by the control signal Sd. . As a result, the charge / discharge circuit 10 is set to the charge state φ1. As a result, the capacitor voltage V1 becomes a triangular wave signal having a peak voltage VH and a bottom voltage VL at the vertices.

パルス生成部３４は、第１信号Ｓ１、第２信号Ｓ２のいずれか一方と、充電状態の第３信号Ｓ３とにもとづいて、ハイレベルとローレベルが切り替わるパルス信号Ｓｏｕｔを生成する。ここでのパルス生成部３４は、第１信号Ｓ１と第３信号Ｓ３とにもとづいてパルス信号Ｓｏｕｔを生成する。すなわちパルス生成部３４は、充電状態φ１においてキャパシタ電圧Ｖ１がスライス電圧ＶＭと交差する第１のタイミングと、キャパシタ電圧Ｖ１がピーク電圧ＶＨに達する第２のタイミングとで、レベルが遷移するパルス信号Ｓｏｕｔを生成する。   The pulse generator 34 generates a pulse signal Sout that switches between a high level and a low level based on one of the first signal S1 and the second signal S2 and the charged third signal S3. Here, the pulse generator 34 generates the pulse signal Sout based on the first signal S1 and the third signal S3. In other words, the pulse generator 34 generates a pulse signal Sout whose level changes between the first timing when the capacitor voltage V1 intersects the slice voltage VM and the second timing when the capacitor voltage V1 reaches the peak voltage VH in the charging state φ1. Is generated.

なお、パルス生成部３４は第２信号Ｓ２と第３信号Ｓ３とにもとづいてパルス信号Ｓｏｕｔを生成してもよい。この場合、パルス生成部３４は、キャパシタ電圧Ｖ１がボトム電圧ＶＬまで低下した第１のタイミングと、充電状態φ１においてキャパシタ電圧Ｖ１がスライス電圧ＶＭと交差する第２のタイミングとで、レベルが遷移するパルス信号Ｓｏｕｔを生成してもよい。   The pulse generator 34 may generate the pulse signal Sout based on the second signal S2 and the third signal S3. In this case, the level of the pulse generator 34 changes between the first timing when the capacitor voltage V1 drops to the bottom voltage VL and the second timing when the capacitor voltage V1 intersects the slice voltage VM in the charging state φ1. The pulse signal Sout may be generated.

図１の充放電回路１０は、充電電流Ｉ１を固定したままで放電電流Ｉ２を調節可能に構成される。すなわち、第１電流源１２は定電流源であり、第２電流源１４は可変電流源となる。なお第１電流源１２による充電電流Ｉ１も調節可能であってもよいが、この場合、第２電流源１４とは独立に調節可能に構成される必要がある。   The charge / discharge circuit 10 of FIG. 1 is configured to be able to adjust the discharge current I2 while fixing the charge current I1. That is, the first current source 12 is a constant current source, and the second current source 14 is a variable current source. Although the charging current I1 from the first current source 12 may be adjustable, in this case, it is necessary to be configured to be adjustable independently of the second current source 14.

周波数設定部４０は、外部から発振回路１００の発振周波数を設定する設定信号Ｓ４を受ける。周波数設定部４０は、調節可能な放電電流Ｉ２を、設定信号Ｓ４に応じた電流値に設定する。充電電流Ｉ１は設定された周波数にかかわらず一定値に固定される。   The frequency setting unit 40 receives a setting signal S4 for setting the oscillation frequency of the oscillation circuit 100 from the outside. The frequency setting unit 40 sets the adjustable discharge current I2 to a current value corresponding to the setting signal S4. The charging current I1 is fixed to a constant value regardless of the set frequency.

以上のように構成された図１の発振回路１００の動作を説明する。図２は、図１の発振回路１００の動作波形図である。時刻ｔ０に、充放電回路１０が充電状態φ１に設定され、キャパシタ電圧Ｖ１が上昇し始める。時刻ｔ１にキャパシタ電圧Ｖ１の上りスロープが、スライス電圧ＶＭと交差すると、第３信号Ｓ３がハイレベルとなる。このときの第３信号Ｓ３のポジティブエッジを受けて、パルス生成部３４はパルス信号Ｓｏｕｔをハイレベルとする。時刻ｔ２にキャパシタ電圧Ｖ１がピーク電圧ＶＨに達すると、第１信号Ｓ１がハイレベルとなる。これを受けて制御部３２は充放電回路１０を放電状態φ２に切り換える。同時にパルス生成部３４は、第１信号Ｓ１のポジティブエッジに応じてパルス信号Ｓｏｕｔをローレベルとする。時刻ｔ３にキャパシタ電圧Ｖ１がボトム電圧ＶＬまで低下すると、第２信号Ｓ２がハイレベルとなり、制御部３２は充放電回路１０を充電状態φ１に切り換える。   The operation of the oscillation circuit 100 of FIG. 1 configured as described above will be described. FIG. 2 is an operation waveform diagram of the oscillation circuit 100 of FIG. At time t0, the charge / discharge circuit 10 is set to the charge state φ1, and the capacitor voltage V1 starts to rise. When the upward slope of the capacitor voltage V1 crosses the slice voltage VM at time t1, the third signal S3 becomes high level. In response to the positive edge of the third signal S3 at this time, the pulse generator 34 sets the pulse signal Sout to the high level. When the capacitor voltage V1 reaches the peak voltage VH at time t2, the first signal S1 becomes high level. In response to this, the control unit 32 switches the charge / discharge circuit 10 to the discharge state φ2. At the same time, the pulse generator 34 sets the pulse signal Sout to a low level in accordance with the positive edge of the first signal S1. When the capacitor voltage V1 decreases to the bottom voltage VL at time t3, the second signal S2 becomes high level, and the control unit 32 switches the charge / discharge circuit 10 to the charge state φ1.

時刻ｔ０〜ｔ３を一周期として充放電動作を繰り返すことにより、パルス信号Ｓｏｕｔを生成することができる。図１の発振回路１００では、充電電流Ｉ１が固定されており、放電電流Ｉ２のみが調節可能となっている。放電電流Ｉ２のみを変化させると、図２の時刻ｔ０〜ｔ２の上りスロープの傾きは一定としつつ、時刻ｔ２〜ｔ３の下りスロープの傾きが調節される。したがって、時刻ｔ０〜ｔ１の期間ＴＬ１、時刻ｔ１〜ｔ２の期間ＴＨの時間は一定となり、時刻ｔ２〜ｔ３の期間ＴＬ２が放電電流Ｉ２に依存して変化する。   The pulse signal Sout can be generated by repeating the charge / discharge operation with the time t0 to t3 as one cycle. In the oscillation circuit 100 of FIG. 1, the charging current I1 is fixed, and only the discharging current I2 can be adjusted. When only the discharge current I2 is changed, the slope of the upward slope at time t2 to t3 is adjusted while the slope of the upward slope at time t0 to t2 in FIG. 2 is kept constant. Accordingly, the period TL1 from time t0 to t1 and the period TH from time t1 to t2 are constant, and the period TL2 from time t2 to t3 changes depending on the discharge current I2.

パルス信号Ｓｏｕｔの周期はＴＬ１＋ＴＬ２＋ＴＨであるから、放電電流Ｉ２を変化させることによって周波数を変化させることができる。一方、期間ＴＨは放電電流Ｉ２には依存しないから、パルス信号Ｓｏｕｔがハイレベルの期間は一定に保たれる。その結果、発振回路１００によれば、パルス幅ＴＨを固定しながら周波数を調節することができる。   Since the cycle of the pulse signal Sout is TL1 + TL2 + TH, the frequency can be changed by changing the discharge current I2. On the other hand, since the period TH does not depend on the discharge current I2, the period during which the pulse signal Sout is at a high level is kept constant. As a result, according to the oscillation circuit 100, the frequency can be adjusted while fixing the pulse width TH.

この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下例示する。   This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there. Examples are given below.

図１の回路では、パルス信号Ｓｏｕｔをキャパシタ電圧Ｖ１の上りスロープを利用して生成する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、キャパシタ電圧Ｖ１の下りスロープを利用して生成してもよい。この場合、パルス生成部３４は放電状態の第３信号Ｓ３、すなわち、図２における第３信号Ｓ３のネガティブエッジを利用してパルス信号Ｓｏｕｔを生成すればよい。あるいは、第３比較器２４の入力端子の極性を逆に設定してもよい。さらに、充放電回路１０を、放電電流Ｉ２を固定したままで充電電流Ｉ１を調節可能に構成すればよい。   In the circuit of FIG. 1, the case where the pulse signal Sout is generated using the rising slope of the capacitor voltage V1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the pulse signal Sout is generated using the falling slope of the capacitor voltage V1. Also good. In this case, the pulse generator 34 may generate the pulse signal Sout using the third signal S3 in the discharged state, that is, the negative edge of the third signal S3 in FIG. Alternatively, the polarity of the input terminal of the third comparator 24 may be set in reverse. Furthermore, the charging / discharging circuit 10 may be configured such that the charging current I1 can be adjusted while the discharging current I2 is fixed.

図１では、充放電回路１０の充電経路と放電経路の両方に、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２を備える構成としたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第２スイッチＳＷ２を設けない構成とし、Ｉ１＞Ｉ２としてもよい。この場合、第１スイッチＳＷ１がオンのとき充電状態φ１となり、正味の充電電流は、Ｉ１−Ｉ２となる。逆に第１スイッチＳＷ１がオフのとき放電状態となり、正味の放電電流はＩ２となる。この構成において、充電電流Ｉ１のみを調節可能とし、キャパシタ電圧Ｖ１の下りスロープを利用してパルス信号Ｓｏｕｔを生成すれば、図１の回路と同様に、パルス幅を固定しつつ周波数のみを変化させることができる。逆に、第１スイッチＳＷ１を設けない構成として、Ｉ１＜Ｉ２に設定しておき、パルス信号Ｓｏｕｔをキャパシタ電圧Ｖ１の上りスロープを利用して生成してもよい。   In FIG. 1, the first switch SW1 and the second switch SW2 are provided in both the charging path and the discharging path of the charge / discharge circuit 10, but the present invention is not limited to this. For example, the configuration may be such that the second switch SW2 is not provided, and I1> I2. In this case, when the first switch SW1 is on, the charging state φ1 is obtained, and the net charging current is I1-I2. Conversely, when the first switch SW1 is off, the battery is in a discharging state, and the net discharge current is I2. In this configuration, if only the charging current I1 can be adjusted and the pulse signal Sout is generated using the downward slope of the capacitor voltage V1, only the frequency is changed while the pulse width is fixed as in the circuit of FIG. be able to. Conversely, as a configuration in which the first switch SW1 is not provided, the pulse signal Sout may be generated by using the rising slope of the capacitor voltage V1 by setting I1 <I2.

実施の形態で説明した周波数の調節技術は、パルス変調のように周波数を積極的に変更するアプリケーションのみでなく、周波数のキャリブレーションに利用してもよい。すなわち、実施の形態に係る発振回路１００は、充電電流Ｉ１と放電電流Ｉ２が独立に調節可能であるから、まず、一方を調節することによりパルス幅を所望の値に設定した上で、残りの一方を調節して周波数を所望の値に近づけてもよい。   The frequency adjustment technique described in the embodiment may be used not only for applications that actively change the frequency, such as pulse modulation, but also for frequency calibration. That is, in the oscillation circuit 100 according to the embodiment, since the charging current I1 and the discharging current I2 can be adjusted independently, first, the pulse width is set to a desired value by adjusting one, and then the remaining One may be adjusted to bring the frequency closer to the desired value.

実施の形態では、パルス信号Ｓｏｕｔのハイレベルの期間をパルス幅として取り扱ったが、ローレベルの期間をパルス幅とし、このパルス幅を固定しつつ周波数を可変としてもよい。この場合、実施の形態と論理レベルを適宜反転すればよい。   In the embodiment, the high-level period of the pulse signal Sout is handled as the pulse width. However, the low-level period may be the pulse width, and the frequency may be variable while fixing the pulse width. In this case, the logic level of the embodiment may be reversed as appropriate.

図１の回路およびその変形例で説明したパルス生成技術を抽象化、または上位概念化すると、以下の技術思想を得る。この技術思想では、以下の処理が実行される。
（１）キャパシタの充放電を繰り返すことにより三角波信号を生成する。
（２）三角波信号の上りスロープまたは下りスロープのいずれか一方の途中に設定される２つのスライスレベルと、三角波信号との電圧レベルを比較する。なお、「途中」にはそのスロープの両端も含まれる。
（３）三角波信号の電圧レベルが、第１のスライスレベルに達してから第２のスライスレベルに達するまでの間、所定レベルとなるパルス信号を生成する。
（４）キャパシタに対する充電電流または放電電流のいずれか変化させて、２つのスライスレベルが設定されない残りのスロープの傾きを変化させる。
この技術思想によれば、パルス信号が所定レベルとなる期間（つまりパルス幅）を一定としつつ、周波数を変化させることができる。 When the pulse generation technique described in the circuit of FIG. 1 and its modification is abstracted or superordinated, the following technical idea is obtained. In this technical idea, the following processing is executed.
(1) A triangular wave signal is generated by repeatedly charging and discharging the capacitor.
(2) The two slice levels set in the middle of either the up slope or the down slope of the triangular wave signal are compared with the voltage level of the triangular wave signal. Note that “on the way” includes both ends of the slope.
(3) A pulse signal having a predetermined level is generated from when the voltage level of the triangular wave signal reaches the second slice level after reaching the first slice level.
(4) Either the charging current or discharging current for the capacitor is changed to change the slope of the remaining slope where the two slice levels are not set.
According to this technical idea, it is possible to change the frequency while keeping the period during which the pulse signal is at a predetermined level (that is, the pulse width) constant.

この技術思想を図１の回路に対応づけると、三角波信号はキャパシタ電圧Ｖ１に対応する。２つのスライスレベルは、スライス電圧ＶＭおよび第１電圧ＶＨに対応する。図１の回路では、２つのスライスレベルの一方をキャパシタ電圧Ｖ１のピーク電圧ＶＨと共有することにより、回路を簡素化している。なお第１電圧ＶＨを、三角波信号のピーク電圧と共通とせずに、ＶＭとＶＨの間に別途設定してもよい。   When this technical idea is associated with the circuit of FIG. 1, the triangular wave signal corresponds to the capacitor voltage V1. The two slice levels correspond to the slice voltage VM and the first voltage VH. In the circuit of FIG. 1, the circuit is simplified by sharing one of the two slice levels with the peak voltage VH of the capacitor voltage V1. Note that the first voltage VH may be separately set between VM and VH without being shared with the peak voltage of the triangular wave signal.

図１の充放電回路１０では、充電電流Ｉ１、放電電流Ｉ２の経路上に、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２を設ける構成としたが本発明はこれに限定されない。たとえば第１電流源１２、第２電流源１４を構成するトランジスタを強制的にオフさせることにより、充電状態φ１と放電状態φ２を切り換えてもよい。   In the charge / discharge circuit 10 of FIG. 1, the first switch SW1 and the second switch SW2 are provided on the path of the charge current I1 and the discharge current I2, but the present invention is not limited to this. For example, the charging state φ1 and the discharging state φ2 may be switched by forcibly turning off the transistors constituting the first current source 12 and the second current source 14.

実施の形態にもとづき、本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を離脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。   Although the present invention has been described based on the embodiments, the embodiments merely illustrate the principle and application of the present invention, and the embodiments are intended to include the idea of the present invention defined in the claims. Many modifications and changes in arrangement are possible within the range not leaving.

本発明の実施の形態に係る発振回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the oscillation circuit which concerns on embodiment of this invention. 図１の発振回路の動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram of the oscillation circuit of FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

１００…発振回路、Ｃ１…キャパシタ、１０…充放電回路、１２…第１電流源、１４…第２電流源、ＳＷ１…第１スイッチ、ＳＷ２…第２スイッチ、２０…第１比較器、２２…第２比較器、２４…第３比較器、３０…ロジック部、３２…制御部、３４…パルス生成部、４０…周波数設定部、Ｓ１…第１信号、Ｓ２…第２信号、Ｓ３…第３信号、Ｖ１…キャパシタ電圧、Ｉ１…充電電流、Ｉ２…放電電流。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Oscillator circuit, C1 ... Capacitor, 10 ... Charge / discharge circuit, 12 ... First current source, 14 ... Second current source, SW1 ... First switch, SW2 ... Second switch, 20 ... First comparator, 22 ... 2nd comparator, 24 ... 3rd comparator, 30 ... Logic part, 32 ... Control part, 34 ... Pulse generation part, 40 ... Frequency setting part, S1 ... 1st signal, S2 ... 2nd signal, S3 ... 3rd Signal, V1 ... capacitor voltage, I1 ... charge current, I2 ... discharge current.

Claims (4)

キャパシタと、
前記キャパシタを充電する充電状態と前記キャパシタを放電する放電状態が切り換えられる充放電回路と、
前記キャパシタの電圧を第１電圧と比較し、比較結果に応じた第１信号を生成する第１比較器と、
前記キャパシタの電圧を前記第１電圧より低い第２電圧と比較し、比較結果に応じた第２信号を生成する第２比較器と、
前記キャパシタの電圧を前記第１、第２電圧の間の第３電圧と比較し、比較結果に応じた第３信号を生成する第３比較器と、
前記第１、第２信号を受け、前記第１信号に応じて前記充放電回路を放電状態に切り換え、前記第２信号に応じて前記充放電回路を充電状態に切り換える制御部と、
前記第１、第２信号のいずれか一方と、前記充電状態の前記第３信号とにもとづいて、ハイレベルとローレベルが切り替わるパルス信号を生成するパルス生成部と、
を備え、前記充放電回路は、充電電流を固定したままで放電電流を調節可能に構成されることを特徴とする発振回路。 A capacitor;
A charge / discharge circuit that switches between a charge state for charging the capacitor and a discharge state for discharging the capacitor;
A first comparator that compares the voltage of the capacitor with a first voltage and generates a first signal according to the comparison result;
A second comparator that compares the voltage of the capacitor with a second voltage lower than the first voltage and generates a second signal according to the comparison result;
A third comparator for comparing the voltage of the capacitor with a third voltage between the first and second voltages and generating a third signal according to the comparison result;
A controller that receives the first and second signals, switches the charge / discharge circuit to a discharge state in response to the first signal, and switches the charge / discharge circuit to a charge state in response to the second signal;
A pulse generator that generates a pulse signal that switches between a high level and a low level based on one of the first and second signals and the third signal in the charged state;
And the charge / discharge circuit is configured to be capable of adjusting the discharge current while fixing the charge current. キャパシタと、
前記キャパシタを充電する充電状態と前記キャパシタを放電する放電状態が切り換えられる充放電回路と、
前記キャパシタの電圧を第１電圧と比較し、比較結果に応じた第１信号を生成する第１比較器と、
前記キャパシタの電圧を前記第１電圧より低い第２電圧と比較し、比較結果に応じた第２信号を生成する第２比較器と、
前記キャパシタの電圧を前記第１、第２電圧の間の第３電圧と比較し、比較結果に応じた第３信号を生成する第３比較器と、
前記第１、第２信号を受け、前記第１信号に応じて前記充放電回路を放電状態に切り換え、前記第２信号に応じて前記充放電回路を充電状態に切り換える制御部と、
前記第１、第２信号のいずれか一方と、前記放電状態の前記第３信号とにもとづいて、ハイレベルとローレベルが切り替わるパルス信号を生成するパルス生成部と、
を備え、前記充放電回路は、放電電流を固定したままで充電電流を調節可能に構成されることを特徴とする発振回路。 A capacitor;
A charge / discharge circuit that switches between a charge state for charging the capacitor and a discharge state for discharging the capacitor;
A first comparator that compares the voltage of the capacitor with a first voltage and generates a first signal according to the comparison result;
A second comparator that compares the voltage of the capacitor with a second voltage lower than the first voltage and generates a second signal according to the comparison result;
A third comparator for comparing the voltage of the capacitor with a third voltage between the first and second voltages and generating a third signal according to the comparison result;
A controller that receives the first and second signals, switches the charge / discharge circuit to a discharge state in response to the first signal, and switches the charge / discharge circuit to a charge state in response to the second signal;
A pulse generator that generates a pulse signal that switches between a high level and a low level based on one of the first and second signals and the third signal in the discharged state;
And the charge / discharge circuit is configured to be capable of adjusting the charge current while fixing the discharge current. 周波数を設定する信号を受け、調節可能な放電電流または充電電流を、設定された周波数に応じた電流値に設定する周波数設定部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の発振回路。   3. The oscillation according to claim 1, further comprising a frequency setting unit that receives a signal for setting a frequency and sets an adjustable discharge current or charging current to a current value corresponding to the set frequency. circuit. キャパシタの充放電を繰り返すことにより三角波信号を生成するステップと、
前記三角波信号の上りスロープまたは下りスロープのいずれか一方の途中に設定される２つのスライスレベルと、前記三角波信号との電圧レベルを比較するステップと、
前記三角波信号の電圧レベルが、第１のスライスレベルに達してから第２のスライスレベルに達するまでの間、所定レベルとなるパルス信号を生成するステップと、
前記キャパシタに対する充電電流または放電電流のいずれか変化させて、前記２つのスライスレベルが設定されない残りのスロープの傾きを変化させるステップと、
を備えることを特徴とするパルス信号の生成方法。 Generating a triangular wave signal by repeatedly charging and discharging the capacitor;
Comparing two slice levels set in the middle of either the up slope or down slope of the triangular wave signal with the voltage level of the triangular wave signal;
Generating a pulse signal having a predetermined level from the time when the voltage level of the triangular wave signal reaches the second slice level after reaching the first slice level;
Changing either the charge current or the discharge current for the capacitor to change the slope of the remaining slope where the two slice levels are not set;
A method for generating a pulse signal, comprising:
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